停放时间对白炭黑填充胶中填料分散及加工流变性的影响

通过门尼黏度仪、旋转流变仪、透射电镜、毛细管流变仪、哈普转矩流变仪等手段研究了停放时间对白炭黑填充溶聚丁苯橡胶/稀土顺丁橡胶混炼胶门尼黏度、填料分散、剪切黏度、入口压力降和Garvey口模挤出等流变行为的影响。结果表明,在0~6h,随着停放时间增加,白炭黑在基体胶中分散程度变好,6h后的聚集程度增加,分散性变差;混炼胶的门尼黏度、剪切黏度和入口压力降也在0~6h降低,6h后升高。停放时间增加,挤出物外观先变好后变差,外观最好时停放时间为6h。     

停放温度对白炭黑填充胶中填料分散及加工流变性的影响

用毛细管流变仪、旋转流变仪、哈普转矩流变仪、透射电镜等手段研究了停放温度对白炭黑填充溶聚丁苯橡胶(SSBR)/顺丁橡胶(BR)混炼胶门尼黏度、剪切黏度、入口压力降和Garvey口模挤出等流变行为和填料分散的影响。结果表明,随着停放温度升高,白炭黑在基体胶中的絮凝程度增加,分散性变差;混炼胶的门尼黏度、剪切黏度和入口压力降升高;停放温度越高,挤出物的外观越差。     

短玻纤增强聚丙烯材料流变性能

利用双料筒毛细管流变仪,测得不同玻纤含量的短玻纤增强聚丙烯材料在不同剪切速率下不同长径比口模的压力降。对比Bagley校正法及零口模校正法得到的入口压力降之间的差别,研究玻纤含量、剪切速率对入口压力降、非牛顿指数及表观剪切黏度等流变参数的影响。结果表明:与Bagley校正法相比,零口模校正法更加可靠;短玻纤增强聚丙烯材料属于假塑性流体,存在剪切变稀行为;随玻纤含量增高,所测得的入口压力降增大,计算得到的熔体的表观剪切黏度也增大,熔体的非牛顿指数降低。     

反应降解聚丙烯熔体的流变行为

采用双管毛细筒流变仪研究反应降解聚丙烯(PP)的非线性流变性能及其与分子结构参数的关系。结果表明:降解PP熔体为假塑性流体,降解程度越大,剪切黏度越低,而非牛顿流动指数增大,表明低相对分子质量PP的黏-切敏感性降低;不同相对分子质量PP试样的黏度随温度升高而下降,相对而言,低相对分子质量PP的黏-温依赖性略大,可能与分子链变短后构象熵减小有关;降解PP熔体的毛细管入口压力降(熔体弹性)随相对分子质量减小而降低;低相对分子质量PP的入口压力降~剪切速率曲线规律性差,说明降解PP熔体在毛细管入口区的流动稳定性较差。     

无规共聚聚丙烯的流变性能研究

采用毛细管流变仪对无规共聚聚丙烯(PP-R)的流变行为进行了具体分析。结果表明:PP-R的黏度随温度变化的敏感性不大;随着剪切速率的提高,PP-R的黏度明显降低(剪切变稀);入口压力降(P0)与温度和剪切速率均有关温,度升高P,0减小剪,切速率增大P,0升高。     

填料对EPDM橡胶流变性能的影响及其流变方程

为了研究填料对三元乙丙橡胶(EPDM)流变性能的影响,使用毛细管流变仪测试了白炭黑、含磷阻燃剂APP与MPP,酚醛树脂(FB)4种填料对其流变性能的影响;同时采用Bird-Carrea幂律方程表征了一种包覆层配方黏度与剪切速率和温度的关系。结果表明,填料加入后体系黏度大幅度增加,流动指数(n)明显下降;阻燃剂APP和MPP使得基体黏度系数(K)从5.5×10~4增至3.8×10~5,n从0.4降低至0.27左右;白炭黑和酚醛树脂对黏度影响最为显著,K增至3.8×10~5,n降低至0.17左右;虽然填料使得基体黏度急剧增大,但是可以通过增加剪切速率来降低黏度,这也是填料加入体系仍能成型加工的基础;由于有机填料酚醛树脂本身对温度的敏感性,可通过升温降低此类体系黏度,150℃时体系黏度下降至与空白EDPM相当。     

EPDM/PP热塑性弹性体的制备及其流变特性

以聚丙烯(PP)和三元乙丙橡胶(EPDM)等为原料,采用完全动态硫化共混技术制备EPDM/PP热塑性弹性体(TPV),使用毛细管流变仪对TPV熔体的流变特性进行测试。分别研究了剪切速率、挤出温度对黏度、剪切应力和挤出胀大比的影响,以及不同条件下熔体流过毛细管口模时流速对压力降的影响。结果表明,TPV熔体是假塑性流体,其剪切应力随剪切速率增大而增大,随挤出温度的升高而降低;黏度随剪切速率和挤出温度的增大而降低;挤出胀大比则随剪切速率和挤出温度的增大而增大;毛细管口模的压力降也随流速和毛细管口模长度的增大而增大。     

不同工艺下反应釜内PS/CO_2均相体系流变性能模拟

利用Fluent软件模拟不同工艺条件下反应釜内锥形混合元件所受的扭矩,依据锥板流变仪原理获得反应釜内PS/CO_2均相体的黏度,并分析熔体温度、CO_2质量浓度对均相体流变性能的影响。结果表明,当剪切速率一定时,升高熔体温度或CO_2质量浓度有助于降低均相体黏度;当熔体温度和CO_2质量浓度一定时,剪切速率越高,均相体黏度越低;且温度较低时,黏度随着CO_2浓度升高而下降的更剧烈。而均相体的黏度对于快速降压口模的压力降率有直接影响,对于如何获得更大的压力降率有指导作用。     

高黏度聚酯流变行为的研究

采用毛细管流变仪研究了高黏度聚酯(PET)的表观黏度及黏流活化能随温度(280～300℃)及剪切速率(20～104s-1)的变化。结果表明:高黏度PET熔体随着剪切速率的增加出现切力变稀现象,随着熔体温度升高,剪切速率对熔体的表观黏度的影响降低;高黏度PET的黏流活化能随着剪切速率的提高而降低;在温度为300℃,剪切速率为3 000 s-1时,高黏度PET熔体具有较好的流动性。     

含填料丁基橡胶流变性能的研究

用毛细管流变仪研究了含填料丁基橡胶的流变特性。结果表明，温度和剪切速率对胶料黏度和挤出膨胀率的影响十分明显。选择和控制适当的加工温度和速度，是保证该胶料顺利加工的关键。     

轮胎胶料挤出流动中粘弹特性分析

考察了洞口胶、缓冲胶和翻胎胎面胶胶料在毛细管挤出流动中的粘弹性行为及机理。结果表明,在温度为90℃和表观剪切速率为1－10^3s^-1的操作条件下,3种胶料的剪切滚动均服从幂律,且非牛顿指数值相差不大;入口压力降和挤出膨胀比均随表观剪切速率的增大而呈非线性函数形式增大,且洞口胶的挤出膨胀比最大,缓冲胶最小;而缓冲胶的入口压力降最大,洞口胶最小。应用挤出膨胀方程估算的试样剪切弹性模量与壁面剪切应力呈线性函数关系,其预测值与文献值相当接近。     

L-727代替白炭黑在胎面胶中的应用研究

采用填料L-727代替白炭黑填充到胎面胶中,研究了其性能,并与白炭黑填充的胎面胶性能进行了对比。结果表明,与白炭黑相比,L-727能提高硫化速度,降低t_(c90),并在一定程度上提高了硫化胶的交联密度。随着L-727用量的增加,混炼胶的门尼粘度呈下降趋势,加工性能变好,填料网络削弱,硫化胶的磨耗性能变优异;当L-727用量为5份时,硫化胶具有较好的磨耗性能和力学性能。     

微流道中聚合物熔体的弹性特性研究

采用双机筒毛细管流变仪,以直径1.5 mm的口模作为宏观流道、直径0.5 mm的口模作为微观流道、直径1.0 mm的口模作为临界参考,通过毛细管入口压力降和聚合物熔体应力松弛时间研究了微尺度下聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）、聚苯乙烯（PS）、高密度聚乙烯（PE-HD）及聚丙烯（PP）4种聚合物熔体的弹性特性,并讨论了在口模直径为0.5 mm条件下温度对入口压力降和应力松弛时间的影响。结果表明,微流道中4种聚合物熔体的入口压力降与应力松弛时间与宏观流道相比均有增大的趋势,且流道尺寸越小,增大趋势越明显;随着剪切速率的增大,4种聚合物熔体的入口压力降增大,但在高剪切速率下,增大趋势变缓;微流道中,随着温度的提高,4种聚合物熔体的入口压力降降低,应力松弛时间变短。     

用转矩流变仪研究丁苯橡胶的加工流变性能

选取轮胎行业常用的门尼黏度相近[ML(1+4)100℃均为50左右]的乳聚丁苯橡胶和溶聚丁苯橡胶,采用转矩流变仪毛细管挤出模式测试了它们的加工流变性能,并与用橡胶加工分析仪测试结果进行了对比。结果表明,随着螺杆转速的增加,剪切速率和剪切应力均增大,测试样品的表观剪切黏度降低,并且表观剪切黏度在较低的剪切速率(低于50 s~(-1))和温度(120℃和130℃)下降幅度更明显;挤出毛细管的长径比越小,相同转速条件下的剪切速率越大,样品的表观剪切黏度越低。所有测试的丁苯橡胶样品均为假塑性流体,遵循Ostwald-de Wale幂律方程。可以通过控制非牛顿指数的范围来掌控原材料的加工性能稳定性。     

滑石粉填充聚乙烯母料的流变性能研究

采用毛细管流变仪研究了不同剪切速率下分散剂种类及用量、加工温度、滑石粉含量及粒径以及偶联剂含量对滑石粉填充聚乙烯母料流变性能的影响。结果表明,聚乙烯母料的流变曲线出现"剪切变稀"行为;聚乙烯母料的黏度随分散剂含量增加以及加工温度升高而降低;聚乙烯母料的黏度随母料中滑石粉含量增加而迅速增大;滑石粉粒径减小和偶联剂含量增加使聚乙烯母料的黏度略有下降。     

转矩流变仪在管材专用PE-RTⅠ型料加工性能研究中的应用

采用转矩流变仪评价管材专用耐热聚乙烯(PE-RT)Ⅰ型料的加工热稳定性,表征了树脂的剪切黏度随加工温度、螺杆转速的变化趋势,评价了树脂的加工性能。结果表明:4种管材专用PE-RT加工性能优异;DGDZ3606在强剪切时黏度最低,DNGCL-2黏度最高,DNGCL-3和DNGCL-1基本相当,处于中间水平;DGDZ3606离模膨胀最明显,但高速挤出过程的稳定性更优。     

聚丙烯/丙烯-乙烯共聚物共混体系的流变行为研究

采用毛细管流变仪和旋转流变仪研究了聚丙烯(PP)纤维专用料/丙烯-乙烯共聚物(PEC)共混体系的流变行为,探究了剪切速率、温度、共混物组成对熔体流变行为的影响。结果表明,随着剪切速率的增加,PP、PP/PEC和PEC均表现出"剪切变稀"行为;随着温度的升高,聚合物的表观黏度逐渐降低,特别是在低剪切速率下的这种现象更明显;随着PEC含量的增加,体系的非牛顿指数增加,黏流活化能降低,黏度对温度的敏感性降低,熔体剪切模量增加,熔体弹性增加。     

PP/HDPE共混体系毛细管流变性能研究

用毛细管流变仪对以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为相容剂的聚丙烯/高密度聚乙烯(PP/HDPE)共混体系的流变性能进行研究。研究发现,PP/HDPE共混体系属于假塑性流体;随着剪切速率的增加,表观黏度下降;PP-g-MAH的加入降低了共混体系的表观黏度;HDPE与PP的非牛顿指数在低剪切速率区与适宜温度下适用于幂律方程的经验公式;HDPE与PP共混后,HDPE含量越低,体系出现壁面滑移的临界剪切速率越高,可加工性能越好。     

挤出过程中HDPE流动特性及结晶行为的研究

$ 用毛细管流变仪,考察了挤出过程中HDPE熔体的流变行为。实验发现,当温度接近试样熔点时,熔体在较低的表观剪切速率(γ_a)下,易产生流动诱导结晶现象,表现为入口压力降(或剪切应力)突然增大;当γ_a大于发生该现象的临界值后,试样的流动服从幂律;试样熔体粘度对温度的依赖关系符合Arrhenius方程。     

二甘醇改性PETG共聚酯流变性能研究

为了提高聚对苯二甲酸乙二醇-1,4环己烷二甲醇酯(PETG)的加工流动性能,在分子链中引入柔性的二甘醇(DEG)结构,制备了DEG含量分别为1.16%、1.6%、2.03%的PETG改性共聚酯。采用毛细管流变仪研究了PETG改性共聚酯的流变性能。结果表明,不同DEG含量的PETG的剪切黏度随剪切速率的增高而降低,且非牛顿指数均小于1;在相同的剪切速率下,DEG含量越高,PETG的黏流活化能越小,共聚酯越容易在低温下产生流动,熔体黏度也会相应降低,说明DEG有利于改善熔体的流动性,使其加工性能提高。